O Sensoriamento Remoto como Sistema de Aquisição de Informações

O Sensoriamento Remoto (SR) como afirmado no post anterior, tem o objetivo de estudar eventos, fenômenos e processos que ocorram na superfície do planeta Terra, a partir do registro e da análise das interações entre a radiação eletromagnética e as substâncias que o compõe em suas mais diversas manifestações.

Dentro dessa concepção, afirma-se que o Sensoriamento Remoto possui dos tipos de atuação:

1- Aquisição de Dados

2- Produção de Informações

Para a aquisição de dados o SR utiliza como principais ferramentas Fontes de Radiação, Sensores e Centro de Tratamento de Dados.

Já na produção de informações utiliza-se predominantemente o Processamento Digital de Imagens e o Geoprocessamento.

O SR engloba conhecimentos que abrangem a física do estado sólido, desenvolvendo semicondutores que possibilitou a substituição de Sistemas Fotográficos pelos atuais Sensores de Alta Resolução, identificando, a partir de satélites com orbitas em 400 km de altura, objetos menores que 50cm na superfície terrestre.

É importante salientar que, os avanços nas ciências (incluindo a física e química) foram incorporados às áreas de Eng. Espacial, Eng. de Telecomunicações e Eng. da Computação, fato este que contribui para o desenvolvimento de satélites de alta resolução e sensores, além dos sistemas de transmissão de dados.

Os Sensores são sistemas responsáveis por captar a energia dos objetos na superfície terrestre em um registro de imagem ou gráfico. Podem ser considerados como Sensores Passivos e Ativos.

- Sensores Passivos: Detectam radiação solar refletida ou emitida por objetos da superfície (dependem de uma fonte de radiação externa para que possam gerar informações sobre os alvos de interesse).

- Sensores Ativos: Detectam radiação refletida pelo Sol ou emitida pela Terra, possuem espelhos e lentes e são classificados como sensores ópticos.

O Sistema de Sensores pode ainda classificar-se em Imageadores e Não Imageadores. Os Imageadores produzem imagens bidimensionais e os Não Imageadores permitem medir a intensidade da energia proveniente de um objeto de estudo sem necessariamente produzir uma imagem. Como exemplo podemos indicar as Sondas Atmosféricas ou os famosos Sensores Radar.

Contudo, percebe-se que o SR é um sistema que engloba diversas áreas do conhecimento, criando a necessidade de trabalhos organizados com enfoque em equipes multidisciplinares. Em muitos casos, essas equipes contam com profissionais das mais diversas disciplinas do conhecimento, dependendo do enfoque do trabalho (Ex.: Licenciamento Ambiental, Geomarketing, Planejamento Urbano, etc.)

O atual desafio do meio técnico-científico que trabalha com SR é transformar as Informações Primárias (Dados Brutos) em Informações Qualificadas (Passível de ser incorporada pelos usuários), visto que cada vez mais é crescente a demanda por dados relacionados ao SR e Geoprocessamento. Como exemplo podemos evidenciar a quantidade de sites na internet de Instituições Públicas e Privadas que disponibilizam Geoinfirmações e Imagens de Satélites para seus usuários.

O GEOSUS - Blog continuará com mais postagens acerca do que é o Sensoriamento Remoto e suas aplicações.

Até a Próxima!

MSc. Rodrigo da Silva Menezes

Diretor Técnico e Científico - GEOSUS (Geotecnologia e Sustentabilidade)

Mestre em Desenvolvimento e Meio Ambiente

Especialista em Didática e Metodologia do Ensino Superior

MBA em Gestão Ambiental e da Qualidade (ISO 14.001 e 9.001)

Consultor Técnico em Geotecnologias

Geografia - Licenciatura

Geoprocessamento e aplicações nos campos da Geografia

 “O que é Espaço Geográfico e Informação Geográfica? ”

01 – Princípios Básicos da Geografia

“A Geografia privilegia as configurações espaciais particulares de todas as espécies de fenômenos, ao menos daqueles que derivam das diferentes ordens de grandeza, às quais se referem implicitamente os geógrafos. ” (LACOSTE, 1929)

Segundo autores, o espaço geográfico pode ser definido em função de suas coordenadas, altitude, posição relativa e morfologia. Essa concepção indica que este espaço geográfico é um objeto a ser cartografado. Afinal, os termos coordenadas e posição relativa são intrinsecamente conceitos e ferramentas da cartografia.

02 – Informação Geográfica e Geoprocessamento

A noção de informação geográfica está vinculada à existência de objetos com propriedades à qual inclui-se a localização no espaço.

Modelos de Informações Geográficas são equivalentes aos modelos conceituais usados pelas pessoas para percepção de fenômenos geográficos na superfície terrestre. Formalizam que o espaço geográfico está disposto em partes, e visam analisar e comunicar os fenômenos identificados, em que os seus atributos podem ser descritos e mensurados, além do registro de suas coordenadas geográficas.

O objeto principal do geoprocessamento é fornecer ferramentas que possibilitem determinar as evoluções de fenômenos geográficos e suas morfologias ao longo do tempo. Considerando que esses fenômenos geográficos possuem relações com os mais diversos fenômenos e objetos do globo terrestre.

O Geoprocessamento tem utilidade para diversas aplicações, das quais, destacam-se:

a) Urbanas (cadastro, planejamento, ferramentas demográficas)

b) Agrícolas (agricultura de precisão, erosão de solos)

c) Geológicas (minerais, mapeamentos, petróleo)

d) Ecológicas (florestas, águas continentais)

e) Florestais (controle de desmatamento)

03 – Uso de Geoprocessamento na Geografia

Todas essas aplicações são objetos de estudo da geografia. Atualmente, por conta do uso disseminado de informações geográficas, vide aparelhos GPS, Google Maps, entre outras plataformas, a geografia passa a ter papel fundamental na geração de projetos nas mais diversas áreas do conhecimento.

Cabe ressaltar que ainda no Brasil temos um número insuficiente de profissionais analistas em geoprocessamento que são geógrafos por formação. É preciso disseminar ainda mais entre os profissionais da geografia as diversas possibilidades das ferramentas de geoprocessamento nas suas rotinas de trabalho. Seja este profissional da área de projetos e pesquisas ou da área educacional.

O Geoprocessamento tem uma relação especial com a geografia, assim como tem com outras disciplinas que lidam com a superfície terrestre, incluindo a Geodésia, Planejamento, entre outras. Porém, de acordo com LONGLEY, 2013:

“Os caminhos pelos quais o Geoprocessamento representa a superfície terrestre, fornece algumas pessoas fenômenos e perspectivas às custas de outros. (...) O Geoprocessamento força o conhecimento em formas que provavelmente refletem a visão da maioria ou a visão oficial de governos, e, como resultado, marginalizam a opinião das minorias ou dos menos poderosos. “

REFLEXÃO: A TECNOLOGIA PODE PARECER NEUTRA, MAS SEMPRE É UTILIZADA NUM CONTEXTO SOCIAL.

E a exemplo do que falava Yves Lacoste em 1929 na sua obra “A Geografia serve em primeiro lugar para fazer a guerra” (fica a dica de leitura!), em que a Geografia servia àquela época para o poder na ideia de gerar conhecimentos sobres diversos territórios, e atualmente, quase 100 anos depois, pode-se afirmar que o Geoprocessamento, assim como a Geografia, é uma ferramenta nas mãos dos já mais poderosos, sendo visto como um recurso que mantém o status quo em termos das estruturas de poder.

04 – A Neogeografia

Nos últimos anos, tem se popularizado o termo Neogeografia para descrever o desenvolvimento da tecnologia de mapeamento na WEB e de infraestruturas de dados espaciais que tem reforçado muito nossas habilidades em construir, compartilhar e interagir com a informação geográfica. Porém isto traz um desafio no que tange às ferramentas de geoprocessamento serem utilizadas de modo eficiente, eficaz e seguro.

Este é um novo conceito e os profissionais da geografia devem debruçar-se com maior ênfase para discutir avanços e possibilidades. Que essa Neogeografia não fique atrelada apenas ao desenvolvimento de tecnologias, mas que seja ferramenta de análise nos campos sociais, políticos, econômicos, ambientais, culturais e éticos.

Até a Próxima!!!

MSc. Rodrigo da Silva Menezes

Diretor Técnico e Científico - GEOSUS (Geotecnologia e Sustentabilidade)

Mestre em Desenvolvimento e Meio Ambiente

Especialista em Didática e Metodologia do Ensino Superior

MBA em Gestão Ambiental e da Qualidade (ISO 14.001 e 9.001)

Consultor Técnico em Geotecnologias

Geografia - Licenciatura

Princípios Físicos do Sensoriamento Remoto - Parte 01

PRINCÍPIOS FÍSICOS DO SENSORIAMENTO REMOTO

O Sensoriamento remoto é composto por um conjunto de interações:

1 – Interações entre Energia e Matéria

2 – Interações na região do visível e infravermelho do espectro eletromagnético

3 – Interações na região do infravermelho termal

4 – Interação na região de micro-ondas

NATUREZA E PROPRIEDADES DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA

A Radiação Eletromagnética (REM) é o meio pelo qual a informação é transmitida do objeto ao sensor. Trata-se de uma forma dinâmica de energia que se manifesta a partir da sua interação com a matéria.

A onda eletromagnética é a oscilação do campo elétrico e magnético segundo um padrão harmônico (o comprimento da onda eletromagnética é inversamente proporcional à frequência da radiação eletromagnética. Que neste caso se caracteriza:

+ Frequência / - Comprimento

+ Comprimento / - Frequência

“Como a frequência não se modifica quando a onda penetra, o comprimento da onda deve se modificar com a mudança na velocidade de propagação. A velocidade de propagação de luz no vidro é de aproximadamente c/1,5. Isto significa que ao penetra no vidro, o comprimento de onda se torna menor do que no espaço livre. A essa redução dá-se o nome de Índice de Refração (Ƞ). Os diferentes materiais que constituem a superfície terrestre possuem, portanto, diferentes Índices de Refração. ” (NOVO, 2010).

Ƞ = Índice de Refração

c = Velocidade de Propagação da Radiação no vácuo

m = Velocidade do meio

RESUMINDO:

Índice de Refração: O comprimento da onda é modificado ao entrar em contato com objeto, em relação ao comprimento que teria no espaço livre.

     Índice de Refração de alguns materiais comuns na superfície terrestre (no comprimento de onda ƴ = 589 nm).

MATERIAL	Ƞ (ÍNDICE DE REFRAÇÃO)
Hidrogênio	1,0001
Ar	1,0003
Dióxido de Carbono	1,0005
Água	1,333
Álcool Etílico	1,362
Gelo	1,31
Diamante	2,417

Ao conjunto de ondas eletromagnéticas que compõem o campo de radiação de um determinado objeto dá-se o nome de espectro. O espectro eletromagnético representa todo o conjunto de comprimentos de onda conhecidos que vão desde os Raios Gama até Ondas de Rádio.

O espectro eletromagnético encontra-se dividido em diversas regiões distintas. Essa divisão se dá em função de:

a)      Processos físicos que dão origem à energia

b)      Tipos de Interação

c)       Transparência da atmosfera

“ A atmosfera é opaca (sem qualquer claridade) em muitas regiões do espectro eletromagnético: Toda radiação de comprimento de onda inferiores a 0,3 Ƞm (Raios Gama, Raios X, Raios Ultravioleta) não é transmitida pela atmosfera. ” (NOVO, 2010)

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA:

NOVO, Evelyn M. L. de Moraes. Sensoriamento Remoto: Princípios e Aplicações. 4 Edição. São Paulo: Editora Blucher, 2010. 

Até a Próxima!!!!

MSc. Rodrigo da Silva Menezes

Diretor Técnico e Científico - GEOSUS (Geotecnologia e Sustentabilidade)
Professor Substituto - Faculdade de Interdisciplinaridade e Humanidades (FIH / UFVJM)
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Especialista em Didática e Metodologia do Ensino Superior
MBA em Gestão Ambiental e da Qualidade (ISO 14.001 e 9.001)
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Princípios do Sensoriamento Remoto

- DEFINIÇÃO:

A utilização conjunta de sensores, equipamentos para processamento de dados, equipamentos de transmissão de dados coletados a bordo de aeronaves, espaçonaves, ou outras plataformas, com o objetivo de estudar eventos, fenômenos e processos que ocorram na superfície do planeta Terra, a partir do registro e da análise das interações entre a radiação eletromagnética e as substâncias que o compõe em suas mais diversas manifestações.

Uma das funções mais importantes do Sensoriamento Remoto é expandir a percepção sensorial do ser humano, seja através da visão sinóptica (panorâmica) dada pela perspectiva aérea ou espacial; seja pela possibilidade de se obter informações em regiões de espectro eletromagnético, inacessíveis à visão humana.

- TIPOS:

Existem três tipos essenciais de Sensores Remotos no âmbito do Geoprocessamento, são eles:

1- ACÚSTICOS: Que permitem a aquisição de informações sobre objetos, através da detecção e mensuração das alterações que provocam no campo acústico.

1.a - SONARES: Baseiam-se no tempo gasto entre a transmissão de um pulso sonoro e a recepção do som refletido (eco) por um objeto, e é usado para determinar sua distância.

1.b - SISMÓGRAFOS:  Permitem determinar a velocidade de propagação de ondas elásticas nas rochas e estruturas geológicas.

2- POTENCIAIS: Possuem sensores específicos para medir a atmosfera, tais como umidade, temperatura do topo de nuvens, ou sua composição química. 

2.a- Geralmente são sensores alocados em Satélites GEOESTACIONÁRIOS (são colocados em uma órbita circular em torno da terra tal que a sua velocidade de rotação seja a mesma da terra, ou seja, para um observador na terra o satélite comporta-se como se estivesse estacionário em um determinado local no céu.)

3- ELETROMAGNÉTICOS: Não necessitam de um meio de propagação, como os demais campos. Assim sendo, puderam ser colocados cada vez mais distantes dos objetos a serem medidos, até que passaram a ser colocados em satélites artificiais, dando também a conotação de distância física à palavra remoto.

3.a- Exemplos: CLOUDSAT, ENVISAT, LANDSAT, CBERS, entre outros.

- ELEMENTOS QUE ENVOLVEM O SENSORIAMENTO REMOTO:

A) Fonte de Energia ou Iluminação: O primeiro requerimento do Sensoriamento Remoto é a disponibilidade de uma fonte de energia que ilumina o objeto de interesse.

B) Radiação e Atmosfera: Como a energia se desloca de sua fonte para os objetos monitorados, ela terá contato e interações com a atmosfera pela qual passa. Esta interação se repete uma segunda vez na volta da radiação dos objetos para o sensor.

C) Interação com o Objeto Monitorado: As interações entre energia e objeto dependem das características do objeto e da radiação.

D) Registro de Energia pelo Sensor: Após a reflexão da energia pelo objeto ou após a emissão pelo objeto, é necessário um sensor para coletar e mensurar o fluxo da radiação eletromagnética.

E) Transmissão, Recepção e Processamento: A energia registrada pelo sensor deve ser transmitida, normalmente de forma eletrônica, para uma estação de recepção e processamento, onde os dados são processados e gerada uma imagem digital.

F) Interpretação e Análise: A imagem processada é interpretada, visualizada e trabalhada para extrair informações sobre os objetos  que foram registrados. Para isso faz-se necessário uso de softwares de Sistemas de Informações Geográficas (SIG).

G) Aplicação: O elemento final do processo de Sensoriamento Remoto é alcançado quando é aplicada a informação extraída da imagem sobre os objetos para um entendimento melhor sobre os fenômenos analisados, a criação de novas informações ou para gerar ações e soluções de problemáticas específicas.

Figura sobre os Elementos do Sensoriamento Remoto

Até a Próxima!!!!

MSc. Rodrigo da Silva Menezes

Diretor Técnico e Científico - GEOSUS (Geotecnologia e Sustentabilidade)

Professor Substituto - Faculdade de Interdisciplinaridade e Humanidades (FIH / UFVJM)

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